三维非完整链式系统有限时间镇定控制策略与验证

本文主要探讨了一类三维非完整链式系统的有限时间镇定控制问题。非完整链式系统是一种特殊的动态系统，其运动受到约束，不能自由地在所有方向上移动，这在实际工程中有广泛的应用，如机器人、航空航天等领域。对于这类系统的控制，传统的稳定方法可能无法满足实时性和精确性的需求，因此有限时间镇定控制成为了一种重要的研究方向。 作者王轶卿、李胜和陈庆伟针对此类系统的特性，提出了两种基于切换控制策略的有限时间镇定控制器设计。切换控制策略允许在不同的控制策略之间进行适时切换，以应对系统状态的不同变化，从而实现更高效的控制效果。首先，他们利用齐次系统方法，这是一种将非线性系统转化为线性系统的有效工具，通过对系统动态的线性化来设计控制器，确保在有限的时间内将系统从任意非平衡状态稳定到平衡状态。 其次，他们运用终端滑模控制理论，这是一种特殊的非线性控制方法，它在系统接近稳态时引入了无穷小时间尺度，使系统能够快速、准确地到达预定平衡位置。通过结合这两种理论，他们构建了针对三维非完整链式系统的控制器，考虑了系统的动态特性和约束条件，确保了控制器参数的选择能够在保证系统稳定性的前提下，兼顾性能和实时性。 文中详细阐述了控制器参数的选择条件，这些条件是设计和实现有效有限时间镇定的关键。最后，作者通过具体的实例展示了这两种控制器在解决三维非完整链式系统稳定问题中的应用，并通过仿真验证了所设计控制器的有效性和优越性。论文的研究结果对于提升这类系统在实际应用中的控制性能具有重要的理论指导意义，同时也拓宽了非完整链式系统控制领域的研究视野。 这篇论文在有限时间镇定控制领域做出了有意义的贡献，不仅提供了新的控制策略，还展示了如何将理论应用于解决实际问题，为相关行业的工程实践提供了强有力的技术支持。